固定氮供给下微囊藻对磷可利用性的菌株特异性生长与微囊藻毒素响应

《Scientific Reports》：Strain-specific growth and microcystin responses of Microcystis to phosphorus availability under fixed nitrogen supply

　　

摘要

微囊藻水华的暴发强烈受营养物质可利用性的影响，但不同菌株可能对相同的磷营养条件产生不同的响应。在本研究中，我们比较了来自韩国瀛山江和洛东江的四种微囊藻菌株在固定氮供应条件下四种不同磷浓度处理下15天的生长情况、营养动态和微囊藻毒素的产生。通过光学显微镜观察和16S rRNA基因系统发育分析，确认这些菌株属于微囊藻属。不同菌株对磷的响应存在显著差异。AG61403在磷浓度梯度范围内保持了中等生长速率，而AG61402在中等磷供应条件下表现出强烈的生物量积累。在活跃生长的培养物中，溶解磷的消耗速度比溶解氮更快，导致不同菌株的溶解态氮磷比发生特异性变化。微囊藻毒素浓度并未随生物量的增加而按比例升高。细胞归一化总微囊藻毒素在快速生长期间通常呈下降趋势，尤其在磷充足条件下更为明显，其中AG61403的变化最为显著，它是实验中唯一全程可定量检测到微囊藻毒素的菌株。这些发现表明，水华规模和细胞归一化总微囊藻毒素可能对磷富集产生不同的响应，这取决于微囊藻的菌株组成。将菌株水平的变异纳入考量，可能有助于完善基于营养物质的蓝藻水华风险评估。